프런티어과학학부

[학부] 2025학년도 2학기 수강포기(수강철회) 안내(09/24~09/26)

(*기간연장)[학부] 2025학년도 2학기 수업피드백 실시 안내(09.22.(월)~10.19.(일))

[학부] 2025-2학기 수강정정 안내(09.01(월)~09.05(금))

★ 첨부파일은 아래 본교 홈페이지 공지사항에서 확인 [본교 공지사항] 2025-2학기 수강정정 안내 바로가기(클릭) 수강신청 사이트 바로가기 # 여석 관련 1) 개강일 전날(08.29(금) 오후)에 휴학생의 수강신청 정보가 일괄 삭제될 예정이니, 08.31(일) 저녁 7시~11시에 수강신청 사이트에서 여석을 꼭 확인하기 바랍니다. 2) 개강일이후 매일 휴학(일반,군, 질병 등)하는 학생의 수강신청 삭제를 당일 수강정정 마감시간인 오후 4시 이후에 처리하여 추가여석을 일부 확보하며, 추가여석은 수강정정 기간 중 매일 저녁 19시~23시까지 수강신청 사이트에서 확인가능합니다. # 2025학년도 2학기 개강일은 09.01(월)이며 2025년 2학기 과목별 운영방식은 아래 링크를 통해서 꼭 확인하시기 바랍니다. * 2025-2학기 과목별 수업운영방식(수업시간, 수업방법 등) 안내 바로가기 ★ 수강신청한 과목의 주차별 수업운영은 아주Bb 및 홈페이지 공지사항을 통해 공지될 예정이니 수시로 꼭 확인하셔야 합니다. # 수강정정 기간 중에는 정원이 마감된 과목의 취소로 인한 잔여석에 대해 수강신청 취소 신청지연제도가 운영이 되며, 상세내용은 첨부파일(수강신청 매뉴얼)을 통해 꼭 확인하시기 바랍니다. (* 수강정정 기간 중 매일 오전 8시 30분~오후 3시까지는 수강신청 취소 신청지연제도가 운영됩니다.) # 출석 관련 안내 바로가기 # 아주 Bb 관련 문의 [교수학습개발센터] 아주Bb 이용 안내(학생용) 바로가기 - 각 과목별 수업 운영방법은 강좌별 아주Bb 공지사항으로 개별 안내되므로 아주Bb를 상시 확인해주십시오. - 수강신청한 과목에 대하여 강좌별 아주Bb 게시물 확인이 가능하며, 수강신청한 후 학생별 아주Bb에 과목 추가는 수강정정 후 10~15분 뒤에 반영될 예정입니다. - 수강정정 기간(09.01~09.05) 중에, 수강신청 정보를 삭제하면 기존 아주Bb 관련정보(과제물 제출, 관련 활동 등)도 함께 삭제되므로 수강정정 시 신중하게 선택하세요 # 학적변동 처리 - 08.29(금) 업무 시간 중에 학적 변동 처리가 진행되며, 휴학생의 수강신청 정보는 개강일 전에 자동 삭제 처리됩니다. (* 휴학생 중 복학신청자는 재학생으로 변경, 재학생 중 휴학신청자는 휴학생으로 변경됩니다.) - 학사학위취득유예생 중 2025-2학기 수강신청을 하고 08.22(금)~08.28(목)에 등록을 하지 않은 학생의 수강정보도 개강일 전에 자동 삭제 처리됩니다. # 공과대학 학생 상담 관련 공과대학 재학생의 경우 수강신청 마지막날(전체 학생), 수강정정 기간에는 상담여부를 체크하지 않습니다. # 수강정정을 위한 최종 수강신청 대상자 생성은 08.29(금) 오후에 진행될 예정입니다.

이인환 교수 공동 연구팀, 차세대 반도체 소재 개발

- 높은 전하이동도에 신축성도 우수 - 전자피부, 웨어러블 기기용 新 소재 활용 기대 아주대학교 화학과 이인환 교수 공동 연구팀이 높은 전하이동도를 유지하면서 신축성도 뛰어난 차세대 반도체 소재를 개발하는 데 성공했다. 이에 앞으로 웨어러블 기기와 소프트 로보틱스 등 차세대 전자소자의 핵심 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 우리 학교 이인환 교수(화학과)와 이병훈 이화여대 교수(화공신소재공학과), 최태림 스위스 취리히연방공대(재료과) 교수 공동 연구팀의 이번 연구는 ‘리빙 중합 전략을 활용한 공액성 멀티블록 공중합체 개발: 신축성과 전하 수송에서의 구조–물성 상관관계에 대한 체계적 연구(Living Polymerization Strategy for Conjugated Multiblock Copolymers: A Systematic Study of Structure–Property Relationships in Stretchability and Charge Transport)’라는 제목의 논문으로 <앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)>에 2월 게재됐다. 논문의 제1저자로 아주대 양희성 박사(에너지시스템학과 박사 졸업)와 이화여대 유현진 학생(화공신소재공학과 석박통합과정)·김예진 박사(화공신소재공학과 박사 졸업)가 참여했다. 최근 학계와 산업계에서 주목받고 있는 전자 피부(e-skin)와 웨어러블 전자기기 등은 피부를 비롯한 인체에 밀착되면서도 생체 신호를 정밀하게 측정해야 한다. 이에 전기적 안정성 및 효율성과 더불어 유연성을 필요로 하는데, 이를 동시에 구현하는 데에는 한계를 보여왔다. 공동 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 ‘다중블록 공중합체’ 플랫폼을 구축했다. 전기가 흐르는 공액 고분자 블록과 응력을 흡수하는 탄성 블록을 분자 수준에서 정밀하게 연결한 것. 특히 폴리(3-헥실티오펜)(Poly(3-hexylthiophene), P3HT) 블록을 정교한 리빙 중합(living polymerization) 기법으로 합성해 높은 구조적 정밀도를 확보하고, 이를 유연한 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 블록과 공중합해 전하이동도 감소 없이 높은 신축성을 구현할 수 있었다. 연구팀이 개발한 소재는 300% 이상 늘어나면서도 균열이 발생하지 않고, 기계적 변형에도 안정적 전기적 특성을 유지했다. 더불어 폴리디메틸실록산(PDMS) 블록이 열에 강한 덕분에 고온의 열처리 후에도 전하이동도가 안정적으로 유지됨을 확인했다. 이번 연구 성과는 정밀 융합 전략을 기반으로 소자 성능과 공액 고분자의 구조적 요소의 상관관계를 체계적으로 규명함으로써, 그동안 상충관계에 놓여있던 신축성과 전하 이동도를 동시에 만족시킨 결과다. 이에 앞으로 전자 피부, 웨어러블 디바이스, 소프트 로보틱스 등의 개발 및 활용에 핵심적 소재로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 해당 연구는 ▲과학기술정보통신부 및 한국연구재단 국가연구소(NRL2.0) 지원사업 ▲중견연구자 지원사업 ▲기초연구실 지원사업 ▲대학기초연구소 지원사업 ▲뇌질환융합센터 등의 지원을 받아 수행됐다. * 위 사진 설명 - 왼쪽부터 아주대 이인환 교수, 아주대 양희성 박사, 이화여대 유현진 학생, 이화여대 이병훈 교수

물리 임준원 교수팀, 20년 통념 깬 새로운 위상 보호 이론 제시

아주대학교 연구진이 지난 20여 년 동안 물리학계에서 전제로 받아들여져 온 핵심 가정을 뒤집는 새로운 이론을 제시했다. 임준원 아주대 교수(물리학과, 위 사진 왼쪽) 연구팀은 위상물리학 분야의 새로운 보호 메커니즘을 이론적으로 정립하고, 실제 물질에서도 구현해 낼 수 있음을 보였다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 ‘국소 지원 대칭과 파괴적 간섭을 통한 위상적 보호(Topological Protection by Local Support Symmetry and Destructive Interference)’라는 제목으로 국제 학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)> 2월호에 게재됐다. 연구에는 미국 프린스턴대 B. 안드레이 버네빅(B. Andrei Bernevig, 위 사진 오른쪽) 교수(물리학과), 건국대 이훈경 교수(물리학과), 홍익대 김세중 교수(전자공학전공) 연구팀이 함께 참여했다. 2016년 노벨물리학상*을 받은 주제이기도 한 위상물리학(Topological Physics)은 수학의 위상(位相) 개념이 물리학에 적용된 것으로, 물질의 형태가 변해도 바뀌지 않는 고유한 기하학적 성질을 활용해 물질의 상태와 물성을 연구하는 분야다. 일례로, 위상 개념에서는 도넛과 컵을 하나의 형태로 본다. 실제 모양, 부피나 크기 등과는 관계없이 ‘구멍이 하나’라는 위상적 특성만을 생각해서다. 위상물리학은 기존의 방식과 다른 위상수학적 접근법을 통해 더 근원적이고 세부적으로 기존 물질과 다른 특이한 물성을 파악할 수 있게 한다는 점에서, 최근 20여 년 동안 고체 물리학에서 가장 주목받아 온 분야다. 독특한 특성을 가진 여러 별난 물질을 발굴함으로써, 양자 컴퓨터와 같이 아직은 미지의 영역인 첨단 분야의 소재로 활용할 수 있다는 기대가 있어서다. 위상물리학의 개념을 물질에 적용한 위상물질(Topological Mater)의 특성은 그동안 학계에서 ‘대칭이 물질 전체에 걸쳐 존재해야만 안정적으로 유지된다’라는 전제 위에서 이해되어왔다. 대칭이 조금이라도 깨지면 밴드 교차점이 사라지거나 위상적 특성이 무너진다고 본 것. 그러나 실제 물질에서는 불순물, 흡착 원자, 계면 효과 등으로 인해 이러한 대칭이 쉽게 깨진다. 이 때문에 이론적으로는 가능해 보여도 현실 물질에서는 위상적 특성이 얼마나 안정한지 설명하기 어려운 경우가 많았다. 아주대 공동 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 물질을 두 부분으로 나누어 바라보는 새로운 관점을 제시했다. 연구팀은 물질의 한 부분에서는 대칭이 유지되지만, 다른 부분에서는 대칭이 깨져 있는 상황을 가정한 뒤, 전자 파동이 어떻게 퍼지는지를 정밀하게 분석했다. 그 결과 특정 조건에서는 전자의 블로흐 파동함수가 ‘파괴적 간섭(destructive interference)’을 일으켜 대칭이 깨진 영역으로는 퍼지지 않고, 대칭이 남아 있는 영역에만 국소적으로 머물 수 있음을 밝혔다. 이 경우 전체 물질 차원에서는 대칭이 깨져 있어도, 실제 전자 상태는 사실상 대칭이 보존된 부분만을 ‘느끼게’ 되고, 그 결과 위상적 성질이나 밴드 교차점이 그대로 보호될 수 있다는 것이다. 연구팀은 이러한 메커니즘을 ‘국소 지지 대칭(Local Support Symmetry)’ 보호 원리로 정의하고, 이를 일반적인 이론 틀로 정리했다. 이 틀을 이용하면 위상 절연체의 Z2 위상수와 같은 위상 지표가 어떻게 유지되는지, 또 디랙(Dirac) 점과 같은 밴드 교차가 왜 쉽게 사라지지 않는지를 하나의 공통된 언어로 설명할 수 있다. 연구팀은 또한 단순한 이론 제안에 그치지 않고, 여러 모형 계산을 통해 국소 시간반전 대칭이나 회전 대칭에 의해 보호되는 위상 상태와 밴드 교차점을 구체적으로 구현했다. 더 나아가, 최근 주목받고 있는 2차원 탄소 소재인 바이페닐렌 네트워크에 플루오린을 주기적으로 흡착시킨 구조를 예로 들어, 전체 대칭이 깨져 있음에도 특정 방향에서 디랙형 분산이 거의 유지되는 현상을 밀도범함수이론(DFT) 계산으로 확인했다. 이는 연구팀의 이론이 실제 물질 설계와 해석에도 적용될 수 있음을 보여주는 사례다. 아주대 임준원 교수는 “위상적 성질은 반드시 전체 대칭이 있어야만 보호된다는 기존의 통념을 넘어, 부분적인 대칭과 간섭 효과만으로도 충분히 안정화될 수 있음을 보여준 연구”라며 “현실적인 물질 환경에서도 위상적 특성을 설계할 수 있는 새로운 길을 제시한 셈”이라고 밝혔다. 이어 “앞으로는 국소 대칭과 파동 간섭을 활용해 보다 강인한 위상물질과 양자 소자를 설계하는 연구로 확장해 나갈 계획”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 중견연구자지원사업과 대학기초연구소사업(G-램프) 사업 등의 지원을 받아 수행됐다. * 2016년 노벨물리학상 영국 출신의 미국 물리학자인 데이비드 사울레스(David J. Thouless), F. 덩컨 M. 홀데인(F. Duncan M. Haldane), J. 마이클 코스털리츠(J. Michael Kosterlitz) 3명은 2016년 노벨물리학상을 받았다. 이들은 수학에서 사용해온 위상(位相) 개념을 물리학에 적용, ‘이전까지는 알려지지 않은 물질의 세계로 향하는 문을 열었다’라는 평가를 받았다. 이들은 기존에 전자구조만을 이용해 도체와 부도체로 물질을 분류하던 패러다임을 넘어서서 파동함수의 위상학적 구조를 통해 더욱 상세한 물질 분류법을 제시했으며, 위상학적으로 보호되는 표면 상태의 강인함은 물리학뿐만 아니라 전자공학의 발전 가능성을 한층 넓혔다는 평가를 받는다. 아주대 공동 연구팀은 ‘대칭이 물질 전체에 걸쳐 존재해야만 안정적으로 유지된다’라는 위상물리학의 기존 관점을 뒤집어 새로운 시각에서 설명해냈다. 연구팀은 물질을 두 부분으로 나누어 분석, 전체 물질 차원에서 대칭이 깨져 있더라도 실제 전자 상태는 사실상 대칭이 보존된 부분만을 느끼게 됨으로써, 위상적 성질이 그대로 보호될 수 있음을 규명해냈다. 이러한 ‘국소지지 대칭’ 개념은 양자 컴퓨터와 같이 아직은 미지의 영역인 첨단 분야의 소재 설계에 활용될 수 있다.

유성주 교수, 값비싼 백금 활용↑그린수소 '극한의 촉매기술' 개발

- 그린수소 생산 활용 '백금' 촉매 1g으로 82g 효과 - 소재의 물리적 한계 예측 및 제어 통해 수소 생산 시스템의 효율·내구성 동시 확보 아주대학교 화학과 유성주 교수팀이 청정 에너지원인 그린수소의 생산에 활용되는 ‘백금(Pt) 촉매’를 최대한 효율적으로 사용할 수 있는 기술을 개발했다. 이에 수소 생산의 비용을 획기적으로 절감하고 더욱 효율적인 공정을 가능하게 할 전망이다. 화학과 유성주 교수는 수소 생산 촉매의 성능을 결정하는 백금(Pt) 원자를 서로 뭉치지 않는 단일원자 상태 그대로 유지하는 기술을 개발, 소재 효율을 이론적 한계치까지 끌어올리는 데 성공했다고 밝혔다. 해당 내용은 ‘태양광 수소 생산을 위한 원자 분산 백금 촉매의 안정성 임계값(Stability Thresholds of Atomically Dispersed Platinum Catalysts for Solar Hydrogen Production)’이라는 제목의 논문으로 <앙게반테 케미(Angewandte Chemie)>에 12월17일 게재됐다. 우리 학교 대학원 에너지시스템학과의 박준서 석박사통합과정생(위 사진 오른쪽)이 제1저자로 참여했고, 유성주 교수(화학과·대학원 에너지시스템학과, 위 사진 왼쪽)가 교신저자로 참여했다. 그린수소(green hydrogen)는 태양광과 풍력 같은 재생에너지를 이용해 물을 분해, 생산과정에서 온실가스를 배출하지 않으면서 만들어내는 청정 수소를 말한다. 기후 위기에 대응하기 위해 화석연료를 대체할 에너지로 그린수소가 주목받고 있으나, 수전해 및 광촉매 기반의 수소 생산 시스템에서는 고가의 ‘백금(Pt) 촉매’가 주로 사용되며 이는 수소 생산 전체의 비용을 높이는 주요 원인이다. 값비싼 백금의 사용량을 줄이기 위해 백금 입자를 나노미터(nm) 수준에서 원자(atom) 단위로 줄여 표면적을 극대화할 수 있다. 그러나 입자가 작아질수록 표면 에너지가 높아져 흩어져 있던 원자들이 불안정한 상태를 견디지 못하고 다시 서로 뭉치는 현상이 발생하며, 이는 수소 생산 성능의 저하를 불러온다. 이에 아주대 연구팀은 실제 환경에서 백금 원자들이 서로 뭉치지 않고 최상의 성능을 낼 수 있는 구조적 임계점을 찾아냈다. 이를 통해 백금 원자가 뭉치는 것을 원천적으로 차단하고, 공정에 투입된 모든 백금이 100% 반응 표면에 노출되는 활용법을 실현할 수 있었다. 연구팀은 단 1g의 백금으로 기존 나노입자 82g에 해당하는 수소 생산 능력을 확인할 수 있었다. 촉매의 질량당 활성을 획기적으로 향상시킨 것으로, 최소한의 백금을 사용함으로써 수소 생산의 비용을 크게 절감할 수 있음을 보여준다. 연구팀은 또 새로운 기술을 활용해 복접한 공정 없이 비교적 간단한 합성으로 촉매를 제조할 수 있고, 장시간의 구동 실험에서도 성능의 저하 없이 안정적인 수소 생산 효율을 유지할 수 있다는 점을 확인했다. 유성주 교수는 “이번 연구 성과는 촉매의 성능 저하 원인을 원자 수준에서 이해, 단순하면서도 본질적인 해결 전략을 제시한 것”이라며 “고가 귀금속의 활용도를 극대화함으로써 여러 친환경 에너지 공정의 비용을 낮추는데 기여할 수 있다”라고 전했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 교육부·한국연구재단이 추진하는 우수신진, G-램프사업, 자율운영 중점연구소지원사업, 그리고 고등기술연구원의 지원으로 수행됐다. 단일원자 백금(Pt) 입자의 전자현미경 사진. 화살표로 표시된 밝은 대비점들은 지지체 표면에 하나씩 고르게 분산된 백금(Pt) 원자들을 나타내며, 백금이 뭉치지 않고 안정적으로 분산된 상태임을 확인할 수 있다. 이렇게 되면 촉매의 질량당 활성이 향상되어, 백금을 최소한으로 활용할 수 있으며 수소 생산 비용이 크게 절감된다.